В началото на тази година медиите съобщиха, че американските учени К. Батигин и М. Браун от Калифорнийския технологичен институт в Пасадена са открили нова планета в Слънчевата система. Той е извън Плутон и е подобен по размер на Плутон.
Тази планета се върти около Слънцето по удължена орбита с честота 15 хиляди години. По своя химичен състав той много прилича на Уран и Нептун. Според учените този обект е бил избит от протопланетния диск близо до Слънцето преди около 4,5 милиарда години.
Най-близкото разстояние между тази планета и Слънцето е около 200 астрономически единици. Учените изчисляват максималното разстояние на 600-1200 астрономически единици. По този начин може да се приеме, че орбитата на планетата излиза извън пояса на Кайпер, където се намира Плутон.
Отнема пет години, за да се потвърди съществуването на ново небесно тяло и в случай на положителен резултат откритият обект може да се превърне в девета планета на Слънчевата система. Трябва да се каже, че са правени и по-ранни опити за търсене на Планета X, което е довело до откриването на такива планети като Нептун (1864) и Плутон (1930).
В момента астрономите търсят. Работата е там, че точните координати на новата планета не бяха установени, учените само посочиха онази част от небето, в която тя може да бъде разположена.
След като през 2003 г. беше открит друг транснептунов обект, Седна, учените стигнаха до заключението, че в покрайнините на Слънчевата система има друг обект, който засяга орбитите на планетите на пояса на Кайпер. Седна, която е на 76 астрономически единици от Слънцето, трябва да бъде защитена от влиянието на съществуващи планети. Но когато бяха открити други транснептунови обекти (2012 GB17, 2012 VP113), стана очевидно, че нещо влияе върху техните траектории.
В хода на астрофизичните изследвания Батигин и Браун обявиха сходството на орбитите на всички известни обекти, разположени извън орбитата на Нептун на разстояние повече от 230 астрономически единици от Слънцето. В същото време учените изчисляват вероятността за случайно съвпадение на орбити на не повече от 0,007 процента. Нещо повече, орбитите на тези обекти, които са разположени на по-голямо разстояние от Слънцето от другите транснептунови тела, имат подобни подобни характеристики, че според астрофизиците това може да се обясни само с наличието на друга, девета планета от Слънчевата система.
Учените са сигурни, че новата планета трябва да е достатъчно далеч от звездата и масивна, за да влияе върху орбитите на всички транснептунови обекти и Седна в онази част от космоса, където гравитационното поле на известните планети не се простира. Учените създадоха математически модел, който за пореден път доказа съществуването на малки обекти, чиито орбити са перпендикулярни на равнината на останалата част от Слънчевата система. Астрофизиците предполагат, че тези обекти могат да бъдат астероидите Кентаври, разположени между орбитите на Нептун и Юпитер. Заслужава да се отбележи, че по-ранните астрономи не са могли да познаят траекторията на своето движение.
Промоционално видео:
Браун и Батигин в своята работа разглеждат няколко основни параметъра на транснептуновите тела. Първият от тях е аргументът за перицентъра, тоест ъгълът, който свързва орбиталната точка, най-близка до Слънцето (перихелия) и самата звезда и посоката от Слънцето до точката на пресичане на небесния екватор от тялото. Вторият аргумент е ъгълът между пролетното равноденствие, където звездата пресича небесния екватор, и посоката към възходящия възел. Третият аргумент е ъгълът между еклиптиката (наклона) и равнината на орбитата. Тези параметри са трансформирани, за да покажат къде е перихелият на орбитата и къде ще бъде проектиран полюсът на орбитата.
Орбиталните полюси на всичките шест траннептунови обекта и перихелни точки, както е показано от модела, са групирани по такъв начин, че вероятността новата планета да ги засегне е повече от 99 процента. В същото време други тринадесет тела, които са на разстояние 100-300 астрономически единици от Слънцето, също имат подобни характеристики, но вероятността за съвпадение в този случай не надвишава пет процента. Получените данни показват масата на новата планета и конфигурацията на нейната орбита. За да определят тези характеристики, учените трябваше да симулират еволюционния процес на Слънчевата система в ранния период на развитие. Моделът включва 40 ембриони от небесни обекти (планетезимали), които се образуват от праха на протопланетния диск.
В създадения модел тези обекти са били отстранени на максимално разстояние от Слънцето от 150-550 астрономически единици, а перихелът им е бил на разстояние 30-50 астрономически единици. Учените за разглеждане взеха времеви интервал, равен на 4 милиарда години. В хода на своите изследвания те наблюдават как тези небесни обекти ще се държат под въздействието на гравитационните полета на известни планети и планета X.
В модела учените се опитват да изберат различни параметри на орбитата на новата планета, като я поставят на различни разстояния от Слънцето. Бяха разгледани три варианта за масата на обекта: 0,1, 1 и 10 земни маси. В крайна сметка учените са получили над 190 различни модела.
Изследванията показват много интересни неща, свързани с движението на планетизимелите по орбити. Те се движат по нестабилни хаотични орбити и могат да се сблъскат помежду си или да излетят от протопланетния диск. След известно време траекториите на тези небесни обекти се стабилизират. Астрономите избраха параметрите на орбитите, чийто перихелий беше на разстояние около 80 астрономически единици, тъй като такива небесни тела са достъпни за наблюдение в действителност. Учените решиха да не проверяват отделни обекти, но веднага провериха цели диапазони от орбитални стойности.
След това на случаен принцип бяха избрани 13 обекта, които бяха отстранени от Слънцето на максимално разстояние. Този случаен подбор е извършван няколко пъти. Установено е много малко симулации, които дават нулева вероятност. И само в случая, когато масата на Планета X е била равна на една или десет пъти масата на Земята, наборът от симулации съответства на наблюдаваните процеси.
Учените предполагат, че мистериозната планета, ако има същата маса като Земята, трябва да е на 200 астрономически единици от Слънцето, а перихелът трябва да достигне 60 астрономически единици. Просто казано, новата планета трябва да се движи по силно удължена траектория. Тази опция обаче беше отхвърлена от учените, тъй като коланът на Кайпер не беше включен в него.
Ако приемем, че новата планета е десет пъти по-голяма и по-масивна от Земята, тогава можете да получите няколко съвсем приемливи варианта. В същото време учените не са разглеждали варианти, при които масата на новата планета надвишава масата на Земята повече от 10 пъти, поради което са необходими допълнителни изследвания.
3D симулация е използвана за определяне на други орбитални параметри, включително орбитален наклон и аргумент за перихелия. В резултат беше възможно да се установи, че наклонът на орбитата на нов небесен обект може да варира от 20 до 40 градуса.
Според астрономите, подобно на много гигантски екзопланети, новата планета е газов гигант. Преди това учените са успели да установят, че е възможно да се изчисли радиусът на такива небесни обекти по тяхната маса поради наличието на статистическа връзка между тези характеристики, равна на около 0,34. По този начин можете да изчислите приблизителния радиус на деветата планета в Слънчевата система - от два до девет радиуса на Земята. Най-вероятно тази планета е леден гигант, като Уран или Нептун.
Трябва също да се отбележи, че учените са се опитали да предскажат кои астрономически служби могат да открият нова планета. Инструментите, способни да направят това, са наземни телескопи от програмата CRTS, както и телескопите за бързо реагиране и панорамни телескопи Survey и Pan-STARRS. Един от най-мощните е японският телескоп Subaru, който от 2015 г. наблюдава онази част от небето, в която се предполага, че се намира по-голямата част от орбитата на девета планета. Напълно възможно е след известно време учените да могат да радват с нова информация за планетата X.
